différentes classifications possibles chez les Primates

Bac S Amérique du Sud 2014 - Partie 2.2
Génétique et évolution: différentes classifications possibles chez les Primates
La place de l'Homme et des Chimpanzés n'a cessé d'interroger les scientifiques dès les premières classifications. Le
premier à classer l'Homme parmi les Primates, juste à côté des singes, est le suédois Carl Von Linné en 1758 qui va
attribuer le nom savant d'Homo sapiens à l'Homme et d'Homo troglodytes (Homme des cavernes) au Chimpanzé.
Cependant, en 1767, c'est au français Buffon que revient l'idée de placer l'Homme à part, dans son dernier volume
consacré aux singes. Il faudra deux siècles pour que le singe soit à nouveau classé parmi les Primates avec l'Homme.
Des travaux réalisés par M. Goodman et publiés en 2003, ont été consacrés à l'étude de séquences de différentes
molécules chez l'Homme et le Chimpanzé. Ils ont permis à M. Goodman et ses collaborateurs d'envisager de réunir
l'Homme et le Chimpanzé en un seul genre : Homo.
A partir des documents ci-dessous et de l'utilisation de vos connaissances, discutez de la proposition de M.
Goodman et ses collaborateurs.
document 1 : COX2 et arbre phylogénétique
des Primates
La COX2 (Cytochrome Oxydase) est une
enzyme indispensable à la respiration
cellulaire chez les êtres vivants. La
comparaison des séquences protéiques de la
COX2 pour différents Primates a permis de
construire l'arbre phylogénétique ci-dessous :
.
document 2 : opsine bleue et phylogénie des
Primates
Tous les Primates possèdent le gène codant
l'opsine bleue, pigment rétinien des cellules à
cônes de l'œil. Le tableau ci-dessous présente
les différences dans les séquences protéiques
de l'opsine bleue pour quelques Primates :
d'après le logiciel Phylogène.
document 3 :
Le gène COI code pour la première sous-unité
de la cytochrome oxydase. Le tableau cidessous présente les différences dans les
séquences de nucléotides du gène COI pour
quelques Primates :
d'après le logiciel Phylogène.
document 4 : données morphologiques et anatomiques
document 4a : Comparaison de l'organisation du pied chez Homo habilis et chez un Chimpanzé.
Le fossile OH 8 d'Olduvai découvert en Tanzanie (à gauche) a permis de reconstituer l'anatomie du pied d'Homo
habilis (-2,6 / -1,6 Ma) ; le gros orteil (hallux) est court et accolé aux autres orteils comme chez toutes les espèces
du genre Homo.
d'après Yves Coppens et Pascal Picq. Aux origines de l'humanité.
document 4b : comparaison de la position du trou occipital chez Homo habilis (fossile ER 1813 découvert au Kenya)
et chez un Chimpanzé.
d'après Yves Coppens et Pascal Picq. Aux origines de l'humanité.
Eléments de correction
I. Les données moléculaires
1. Des données poussant à réunir homme et chimpanzé dans le genre Homo
 L’arbre phylogénétique (document 1) indique que l’homme et le chimpanzé sont les plus étroitement
apparentés : ils ont un ancêtre commun qui leur est propre et qui n’est ni celui du gorille ni celui du
macaque.
 Au niveau protéique, le document 2 ne fait apparaître aucune différence entre l’opsine de l’homme et
l’opsine du chimpanzé, alors que sa séquence diffère d’un acide aminé avec celle du gorille et de 13 acides
aminés avec celle du macaque.
Ce document confirme que, parmi les primates, chimpanzé et homme sont les plus apparentés.
Les molécules comme l’opsine, pour lesquelles la similitude homme-chimpanzé est totale, conduisent à l’idée que
ces deux espèces peuvent être regroupées dans un même genre, le genre Homo.
2. Des données qui introduisent le doute
Le document 3 confirme la conclusion précédente : c’est avec le chimpanzé que la séquence de nucléotides du gène
COI humain présente le moins de différences (65), contre 68 entre l’homme et le gorille, et 117 entre l’homme et le
macaque.
Info
Ce raisonnement est basé sur la notion d’horloge moléculaire, qui suppose que l’évolution du gène dans les
différentes lignées s’effectue au même rythme, ce qui n’est pas le cas. Donc les différences 64 ou 65 n’ont pas de
véritable signification.
Toutefois, la similitude est un peu plus importante entre chimpanzé et gorille (64 différences) qu’entre homme et
chimpanzé (65).
Cela peut laisser penser que le chimpanzé est plus proche du gorille que de l’homme.
Les données moléculaires indiquent que l’homme et le chimpanzé sont les primates les plus étroitement apparentés,
mais aussi que la séparation avec la lignée du gorille a eu lieu peu de temps avant la séparation de la lignée humaine
avec celle du chimpanzé.
II. Données anatomiques et morphologiques
1. L'organisation du pied
Le document 4 permet d’affirmer qu’un gros orteil court et accolé aux autres doigts est un caractère dérivé du genre
Homo.
Le chimpanzé possède un gros orteil assez long et écarté des autres doigts (opposable aux autres doigts). Il ne
possède donc pas le caractère dérivé propre au genre Homo, ce qui incite à ne pas le rattacher à ce genre.
Homo habilis possède cet état dérivé, ce qui justifie de le ranger dans le même genre que l’homme actuel, le genre
Homo, et qu’il est plus étroitement apparenté à l’homme actuel que ne l’est le chimpanzé.
Si on considère les espèces fossiles (comme H. habilis), il n’est donc pas légitime de faire un groupe à part réunissant
l’homme et le chimpanzé.
2. La position du trou occipital
Au sein des primates, la position avancée du trou occipital, visible chez H. habilis, est un caractère dérivé en rapport
avec la station bipède.
Le chimpanzé possède un trou occipital situé dans une position plus reculée et ne présente donc pas cet état dérivé.
Comme pour la position des orteils, cela conduit à ne pas ranger le chimpanzé avec l’homme actuel dans le genre
Homo.
Bilan
Si certaines données moléculaires montrant de grandes similitudes entre des séquences homologues tendent à
ranger homme et chimpanzé dans le même genre Homo, les données anatomiques et morphologiques s’y opposent.
Depuis la séparation entre la lignée humaine et celle du chimpanzé, il y a eu plusieurs espèces de primates fossiles
plus étroitement apparentés à l’homme actuel que le chimpanzé.